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Die Astronomie-Seiten von Mario Weigand
Methanband 890 nm ZWL, 12 A HWB
Die Methanbanden
Das Spektrum des von den Gasplaneten reflektierten Sonnenlichts enthält – neben den Charakteristika der Sonnenatmosphäre – einen "Fingerabdruck" der Elemente in ihren Atmosphären.
Dort findet sich unter anderem das Kohlenwasserstoff-Gas Methan (CH4).
Solche Moleküle absorbieren i.A. aufgrund der vielen möglichen Zustände in ihren Elektronenhüllen eine Vielzahl von Lichtwellenlängen.
Dichte Ansammlungen von Absorptionslinien werden auch als Banden bezeichnet, so auch die Methanbanden.
Insbesondere bei der Bande bei ca. 880 nm fällt die Intensität im Reflexionsspektrum relativ stark ab.
Dieser Bereich wird bei Methanbandfiltern ausgenutzt.
Hier ein schematisches Reflexionsspektrum von Jupiter mit dem interessanten Bereich bei einer Wellenlänge von ca. 880 nm:
Wirkung eines Methanbandfilters
Methanbandfilter werden nur fotografisch eingesetzt, für das Auge sind sie undurchlässig.
Die Methanschichten in den Atmosphären der Gasriesen absorbieren das Sonnenlicht bei bestimmten Wellenlängen.
Mit einem Bandpass genau über der Methanbande bei 880 nm wird die Helligkeit des Planeten stark reduziert.
Dies macht sich stark bei den Belichtungszeiten bemerkbar, die typischerweise im Sekundenbereich liegen.
Folglich ist ein Methanbandfilter nur für größere Teleskopöffnungen am 200 mm zu empfehlen.
Es gibt auch Methanfilter mit breiterem Bandpass, bei denen die Belichtungszeiten nicht so stark verlängert werden müssen.
Sie bieten bei wenig Licht also eine Alternative. Allerdings ist die Filterwirkung dementsprechend auch geringer – ein Kompromiss.
Monde
Der Einsatz eines solchen Filters in der professionellen Astronomie diente unter anderem der Beobachtung schwacher, planetennaher Monde. Denn da die Monde keine Methanatmosphäre besitzen, werden sie wesentlich weniger abgedunkelt. Das Helligkeitsverhältnis dreht sich dadurch zu ihren Gunsten.Atmosphärenstrukturen
Bereiche in den Atmosphären, die weniger oder kein Methan enthalten, erscheinen heller als ihre Umgebung. Die allgemeine Interpretation lautet, dass diese Wolken sehr hoch liegen und offenbar die Methanschicht überragen. Meistens ist der Große Rote Fleck das auffälligste helle Merkmal auf Jupiter: ein Hochdruckgebiet.Beispiel: Jupiter
Beispiel: Saturn
Zusammengefasst
- Nutzbar bei Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun.
- Planet wird wirkungsvoll unterdrückt.
- Monde werden weniger stark gedämpft.
- Zeigt Wolkenstrukturen hell, wenn sie die Methanschicht überragen, z.B. den Großen Roten Fleck.